我国男子橄榄球运动员有氧能力的评定和比赛时能耗的初探*

傅 涛 , 杨玥文, 吴 鹏, 刘冠军

(天津体育学院， 天津 300381)

英式7人制橄榄球运动是一项竞技争斗激烈、身体接触频繁、体能需求较高的运动项目，在运动能力的表现上，运动员比赛过程中必须具备良好的体能，良好的速度耐力、力量耐力以及专项耐力，以支撑运动员完成冲刺加速、传接球、扑搂(Ruck)和司克兰(Scrum)等复杂动作。由于橄榄球比赛的特点为高强度，短间歇，从能量代谢的角度上将其认定为以无氧代谢为主的混合运动，有研究发现[1]，在橄榄球运动中运动员的有氧供能的能力虽然不是处于优先发展的地位，但有氧能力的作用绝不容忽视，有氧供能的能力对运动员能量的恢复至关重要，并可以增加高强度运动的重复次数。高水平的有氧供能能力不仅有助于机体有效地供能，而且有助于快速廓清大强度运动中所堆积的乳酸，同时亦可增加肌糖原的储存[2]。目前，我国男子橄榄球运动与国际上尚存在一定差距，这种差距是否与能量供给有关？

本文试图从有氧能力方面进行探讨，通过测量男子橄榄球队员的有氧供能指标(最大摄氧量和血乳酸阈)来评定我国男子橄榄球运动员有氧能力，并比较前、后锋在有氧能力上是否存在差异，为我国男子橄榄球精准化训练提供依据，并探索出一种符合橄榄球专项且简便有效的有氧能力的现场测定法。利用加速度计结合团队心率分析橄榄球比赛时橄榄球队员能量消耗和主要需要的供能方式。探究前、后锋供能的特点是否符合比赛时能量的需求，为比赛时的营养策略提供依据。

1 对象与方法

1.1 受试对象

试验选取男子橄榄球运动员，共计18名，其中国际级健将6人，国家级健将12人。前锋10名年龄(24.25±4.78)岁，身高(187.25±4.32)cm，体重(89.75±6.30)kg，后锋8名年龄(22.32±3.94)岁，身高(177.94±4.76)cm，体重(78.40±5.83)kg，前、后锋在身高和体重上差异有统计学意义(P<0.05)。所有队员均有3年以上英式7人制橄榄球参赛史，均完成所有检测，无流失。最大摄氧量、血乳酸和修正的Conconi测试均为非比赛状态下，且试验前24 h内未进行大强度运动。

排除标准：因伤病或生理、生化指标不正常无法参与试验的运动员。

教练员和所有受试者均对本试验的研究目的和基本要求有充分的理解，自愿参加本试验并签署了知情同意书，试验研究的实施符合《赫尔辛基宣言》，并经天津体育局伦理委员会批准。

1.2 最大摄氧量测定

受试者在测定前24 h内均未进行大强度的运动，充分的准备活动后，给受试者佩戴呼吸面罩和polar表(佩戴在胸前，发射器位于心尖处)。让受试者在功率自行车(型号为 ergoline Gmb H)上将速度控制到75 r/min，同时监测各指标有无异常。一切正常后开始正式试验，每隔30 s询问受试者的感受，受试者手势作答，当测试时出现终止指标并达到体能极限时结束，记录达到最大摄氧量的时间[3]。测试完毕后所有受试者均进行拉伸放松。

1.3 血乳酸阈测定

在最大摄氧量测定的同时进行血乳酸阈的测定，从第2分钟末开始每隔1 min采1次耳血，测量血乳酸值(血乳酸型号为：h/p/cosmos sirius，乳酸试纸条型号为Lactate Scout SENSORS Code 39)[3]。

1.4 修正的Conconi场地测定

Conconi场地测试是足球运动员进行有氧能力测定的一种方法，围绕100 m的椭圆形场地，按照既定的节奏进行测试，因橄榄球运动直线跑动较少，多急转急停，故将Conconi[4]测试进行修正，在场地将地标按照蜂巢型摆放，一共摆放10个地标，每个地标间距10 m，如图1。

Fig. 1 The test diagram of Conconi

佩戴polar表开始正式检测，第一圈受试者需要在35 s左右完成，2圈为跑速的一个等级，即跑完2圈后提速，递增速度要比上一个跑速快1～3 s(如1、2圈为跑速1，3、4圈为跑速2，5、6圈为跑速3……)，两位测量者分别提示受试者每跑完2圈后提速，提醒其跑速是加快还是放慢，并于每圈末记录受试者的心率。受试者至少要完成14圈，终止指标为受试者体能达到极限。

1.5 比赛中主要能量需求

在比赛中佩戴wGT3X加速度计(下肢佩戴在队员的左踝、上肢佩戴在队员的右上臂近腋下处)，在胸前佩戴团队polar表，结合比赛录像分析实际比赛中技战术动作和能量消耗。

1.6 统计学处理

2 结果

2.1 最大摄氧量测定结果

最大摄氧量测定结果显示：全体队员的相对最大摄氧量为(42.05±3.69) ml/min·kg-1，最大摄氧量较差，前、后锋队员在相对最大摄氧量、代谢当量(metablic equivalent, MET)以及心率(heart rate, HR)值中都反映出后锋优于前锋，差异具有统计学意义(P<0.05，表1)。

Relative VO2max (ml/min·kg-1)VO2max (l/min)METHR(beats/min)Whole team(n=18)42.05±3.693.54±0.3912.04±1.04168.41±8.70The forward(n=10)38.83±3.523.47±0.2811.04±0.88177.89±9.32The defender(n=8)47.31±3.17**3.64±0.4313.97±1.38**160.93±6.76*

MET: Metablic equivalent; HR: Heart rate

*P<0.05,**P<0.01 the forwardvsthe defender

2.2 血乳酸测定结果

在血乳酸阈(blood lactate threshold, LT)检测过程中，发现本次检测的男子橄榄球运动员进行递增负荷运动7 min时出现血乳酸拐点，之后血乳酸数值急剧增加，前锋的血乳酸拐点出现在第7分钟末，后锋的血乳酸拐点出现在第9分钟末，后锋的血乳酸阈值要高于前锋(P<0.05，表2)。

Tab. 2 The results of blood lactic acid

LT: Lactic acid threshold

*P<0.05 the forwardvsthe defender

2.3 修正的Conconi场地测定结果

采用修正的Conconi场地测试，结果显示运动员跑到第12圈的时候出现心率拐点，之后将场地检测中的心率与最大摄氧量进行相关性分析，发现全队的相关系数为0.772(n=16，P<0.01)，回归方程为：y=0.6285x+140.97。前锋组相关系数为 0.894(n=9，P<0.01)，回归方程为：y=1.9724x+ 88.649，后峰组的相关系数为0.927(n=7，P< 0.01)，回归方程为：y=0.6169x+140.88。

通过修正的Conconi场地测试发现，前锋和后锋中均有1人未出现心率拐点，其中前锋9人，后锋7人，全队共计16人出现心率拐点，心率拐点占最大心率的87.5%～91.4%。后锋心率拐点的出现相对于前锋靠右侧，但前锋、后锋的心率拐点没有明显差异。在运动距离上，后锋队员要优于前锋(P<0.01)，后锋队员心率拐点出现的圈数晚于前锋(P<0.01)，反映出后锋队员的有氧能力要优于前锋队员(表3)。

Tab. 3 The results of field test of modified

**P<0.01 the forwardvsthe defender

2.4 比赛中主要能量消耗

通过对3场比赛中的团队心率、技术动作和能量消耗进行比较，结果显示：比赛中最高心率为(196.81±10.43)beats/min，平均心率为(163.83± 9.78)beats/min，最低心率为(125.11±8.43)beats/min。3场比赛中，短距离冲刺跑次数最多，作为攻防转化的主要手段扑搂、司克兰等动作在一场比赛中使用也是较为频繁的。防守中大多数时间要进行跑位，在运动速度上较冲刺跑稍慢，属于次大强度。

比赛中上、下半场的对比分析结果显示：下半场短距离冲刺跑的次数明显减少，拦截、防守次数也略有减少，表现出明显的体能下降。

橄榄球比赛中的能量消耗显示：上半场平均能量消耗约为(276.94±18.08) kcals(MET值15.71±1.94)，下半场平均能量消耗约为(225.58±22.86) kcals(MET值12.47±2.02)，下半场的能耗小于上半场(P<0.05，图2)。

Fig.2The characteristics of energy expenditure in three games

3 讨论

橄榄球是一项高强度、多间歇、非周期性运动，英式7人制橄榄球运动模式为全攻全守，队员只能向后或向侧面传球，不能向前传球。开球以后，所有队员都可以接球、带球跑、传球、踢球、倒地扑球、肩顶、扑搂对方持球队员，参加集团争抢球，压球触地等，虽然运动模式逐渐弱化了前锋和后锋的概念，但前后锋在场上的作用依然有所侧重，前锋的身体对抗能力更强，技战术要求更高，后锋在场上的作用主要体现在较快的移动速度，在高速度情况下完成传接球配合，向前的跑动和稳定防守的能力。英式7人制橄榄球比赛一共14 min(上下半场各7 min)，中场休息2 min，所以整场比赛有氧供能系统是不可或缺的。实际运动中哪个能量系统供能取决于不同的技术动作，但最终能量物质的恢复和运动中的氧债都要通过有氧系统来恢复、维持，这是机体运动的基础[5]。

有氧运动是指糖或脂肪在氧气的参与下，分解为CO2和H2O，同时生成大量的能量，使ADP再合成ATP的过程。有氧代谢供能是数分钟以上耐力性运动项目的基本供能系统，在英式7人制橄榄球运动中有氧系统提供的能量越多，运动员的体能就越好[6]。虽然该系统不能维持高强度、高功率的运动，但对橄榄球运动而言，提高有氧代谢能力，可以起着改善运动代谢环境和加速疲劳消除的作用。因此，在橄榄球运动中所消耗的巨大能量要依靠有氧系统来恢复、维持，所以有必要发展橄榄球专项有氧供能的能力。

DEUTSCH认为有氧系统的供能对于所有位置的橄榄球运动员都是重要的[6]，在研究中还发现队员有氧运动能力强，可以提高高强度运动的重复次数。最大摄氧量是反应运动员最大有氧代谢能力，可以客观、有效地评价受试者的有氧能力和心肺功能[7]，本研究对我国男子橄榄球运动员的最大摄氧量进行测定，结果显示：本次测定的男子橄榄球队员的最大摄氧量的平均值为(42.05±3.69) ml/min·kg-1，而相关研究显示日本队的最大摄氧量的值为(58.5±1.2) ml/min·kg-1[8]，澳大利亚的为(57.9±3.6) ml/min·kg-1[9]。我国男子橄榄球运动员最大摄氧量的值低于国外男子橄榄球运动员，当然我国男子橄榄球的竞技水平也低于日本和欧美国家。因此，建议我国橄榄球运动员应该加大专项有氧能力的训练，减小与国外运动员有氧能力的差距，有氧能力是否是影响我国橄榄球竞技水平的因素仍然需要进一步实验支持。

血乳酸阈表明人体最大吸氧量实际上可能利用的百分比，血乳酸阈值高，其有氧工作能力高，研究认为，血乳酸阈比最大摄氧量更能反映耐力表现，不同项目的运动员其血乳酸阈存在差异[10]，本研究测定的男子橄榄球运动员的血乳酸阈为(4.01±0.82) mmol/L，后锋的血乳酸阈值与前锋相比，呈现出右移，表明后锋的血乳酸阈值要高于前锋运动员，且在检测中后锋运动员的持续能力较强[11]。

在橄榄球运动中，由于其特殊的运动方式，如果通过跑台或功率自行车来测定运动员的无氧阈值或最大摄氧量，不能反映其运动项目的特点，且操作复杂，受设备的限制。本文尝试用修正的Conconi场地测试，希望探究该测试能否代替实验室最大摄氧量对橄榄球运动员进行有氧能力的评定，本次场地检测中前、后锋各有1人未出现心率拐点，在进行有氧运动开始时，心率会随着运动强度的增加以及运动时间的延长而上升，且有一定的规律性，一般上升的幅度不超过6 beats/min，当运动强度达到一定程度时心率的上升速度开始变慢，心率在短暂时间内上升幅度小于3 beats/min，形成独特的CONCONI心率拐点[4]。心率拐点出现得越晚，代表有氧能力越强，本次检测后锋的心率拐点出现的较晚，但前、后锋的心率拐点相差不大。心率拐点占最大心率的87.5%～91.4%。在运动距离上，后锋队员要优于前锋，反映出后锋队员的有氧能力要略优于前锋队员。

对运动时心率与最大摄氧量进行相关性分析，发现其相关性较高，这与其他研究对Conconi测试的研究结果(r=0.801)是类似的[12]。因此，本文认为修正的Conconi测试对于橄榄球运动员的选材和有氧能力评定具有一定的可能性，测定的结果对有氧能力的评价更有指导意义。Granatelli的研究指出，英式7人制橄榄球是大强度运动，无氧糖酵解和有氧氧化供能应至关重要[13]。在3场比赛中，短距离冲刺跑次数最多，亦是决定比赛成绩的关键因素。比赛中对上、下半场的对比分析中发现，下半场冲刺跑的次数明显减少，拦截、防守的次数也有所减少，这种状况提示运动员在下半场比赛中能量的供应开始不足，ATP-CP 系统在反复供能过程中，处于不停地分解和再合成，随着运动时间的持续，由于能量供应的不足导致运动强度减弱，比赛的下半场，会明显地表现出速度下降，体力不支，其主要原因是高能磷酸原系统ATP-CP的恢复不足，总体水平逐步下降。比赛程度愈激烈，ATP-CP供能不足就越明显。磷酸原、糖酵解供能往往不能达到其所需要的能量供应，此时有氧供能提供的能量至关重要[14]。

通过加速度计所提供的数据得出：在比赛中，平均能量消耗上半场明显大于下半场(P<0.05)，后锋队员的能量消耗比前锋队员更大一些，Hausler等利用GPS和微传感技术来测量橄榄球比赛时能量代谢也得出后锋的能量消耗更大[15]。同时，大部分的研究都显示橄榄球比赛中不同的位置代谢参数明显不同[12，15]，因此，本文认为后锋队员在整场比赛中，较好的有氧能力是保证其在全场比赛中稳定发挥的关键因素。

综上可见，我国英式7人制男子橄榄球运动员有氧能力较弱，且前、后锋队员存在差异，修正的Conconi测试是一种符合橄榄球专项的，简便有效的有氧能力的现场测定法。有氧能力的评定为我国男子橄榄球精准化训练提供依据。